الفيزياء هي واحدة من أقدم فروع العلوم التي ندرس فيها العلاقات بين الكميات الفيزيائية. الآن، ما هي الكمية الفيزيائية؟
الكمية الفيزيائية هي أي كيان يمكن تحديد كميته بالقياس أو الحساب، ويمكن التعبير عنها بقيمة عددية ووحدة قياس مناسبة.
دعونا نوضح الأمر من خلال بعض الأمثلة.
لنفترض أنك لمست فنجان شاي ساخن. بعد ذلك، تستشعر يديك على الفور سخونة المادة. يمكن قياس درجة الحرارة أو البرودة بميزان حرارة. الكمية الفيزيائية في هذه الحالة تسمى درجة حرارة المادة.
عندما تنظر إلى مبنى رائع مثل الأهرامات في مصر، تبدأ في الإعجاب بارتفاعها وحجمها وهيكلها العام. هذه الأشياء المادية التي تجسدت بوضوح امام عينيك هي كميات فيزيائية تعرف بالطول والذي يقاس بوحدة المتر والحجم الذي يقاس بالمتر المكعب.
خذ “الوقت” على سبيل المثال. في هذه الحالة، نختبر مرور الوقت ونحن نمضي في حياتنا. عندما تتحرك الشمس عبر السماء، يتغير طول ظلال الأشياء واتجاهها، لذلك يمكن للمزولة البسيطة قياس طول اليوم. وبالتالي ، فإن الوقت هو كمية مادية.
الكتلة هي مثال آخر على الكمية الفيزيائية. إنه مقياس “مقاومة التسارع” لجسم ما عند تطبيق قوة محصلة عليه. لذا، فإن رفع صخرة كبيرة أصعب من رفع حجرة صغيرة.
إذن، ما هي الكمية غير الفيزيائية؟
هي كمية لا يمكن تجسيدها وغير قابلة للقياس
لذلك فإن، الفرح أو الحب أو الغضب ليست أمثلة على الكميات الفيزيائية. هذه في الواقع أمثلة على المشاعر الداخلية التي لا تمتلك ابعاد مجسدة ولا يمكن قياسها. يمر الفيزيائي عبر كل هذه المشاعر في حياته الشخصية دون دراستها مهنيًا.
من ناحية أخرى، يمتلك عالم الأعصاب معرفة متخصصة في مجال علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية وعلم التشريح والبيولوجيا الجزيئية للخلايا العصبية والدوائر العصبية وخاصة ارتباطها بالسلوك والتعلم.
عندما تقوم بالتجربة في معمل فيزياء، فأنت تعمل بكميتين فيزيائيتين أو أكثر وعلاقاتهما المتبادلة مع بعضهما البعض. تسمى هذه العلاقات بالقوانين. على سبيل المثال، ضع في اعتبارك “F = ma” وهي علاقة بين القوة والتسارع.
عادةً ما تكون نتيجة التجربة عبارة عن رقم تتبعه وحدة مناسبة. من المهم أن تتعلم كتابة نتيجتك بالوحدات الصحيحة.
في 11 ديسمبر 1998، أطلقت وكالة ناسا مسبار مناخ المريخ لدراسة بيئة كوكب المريخ. ومع ذلك، تم تدمير المركبة الفضائية أثناء محاولتها دخول الغلاف الجوي للمريخ لأن المهندسين في مصنع التصنيع نسوا تحويل البيانات الخاصة بدفعات المحرك من وحدة الباوند إلى وحدة القوة SI (نيوتن) قبل إعطائها لوكالة ناسا.
لذلك، من المهم استخدام الوحدات الصحيحة.
قارن الفيزيائي الأمريكي الحائز على جائزة نوبل ريتشارد فاينمان الفيزياء بالشطرنج. كان قد قال بشكل مشهور، “أنت تراقب لعبة شطرنج مستمرة ومن الملاحظات التي تحاول تمييز قواعد اللعبة. قواعد اللعبة هي ما نعنيه بالفيزياء الأساسية.”
للتلخيص، الفيزياء هي لعبة مذهلة تتفاعل الكميات الفيزيائية مع ببعضها البعض. نحن مجرد متفرجين ومن خلال مجموعة من الفرضيات المعقولة والرياضيات والتجربة، نحاول وصف اللعبة أثناء استخدام قواعدها لصالحنا.
